重建清代逐季降水的方法与可靠性--以石家庄为例

在充分分析清代"雨雪分寸"记载的观测方法及物理学含义的基础上,论述了基于土壤物理学模型与水量平衡模型,以及基于人工模拟降雨的田间入渗试验进行清代逐季降水量重建的方法,并利用这两种方法分别恢复了1736～1910年的石家庄逐季与年降水量,建立了该站1736～2000年的逐季与年降水序列.对两种方法的重建结果对比分析表明:它们均能比较准确地将清代的雨雪档案记载重建成降水量,而且其结果也具有很好的一致性.这使得清代雨雪档案记载这份极为珍贵的历史降水代用记录能够与器测降水量进行直接的衔接和比较,从而极有可能将我国大范围的降水量记录前推至18世纪前期.     

GIS支持下的地形对地区降水影响因子分析——以甘肃省天水市为例

地形对地区降水有着明显作用,在有限的降水资料基础上研究影响降水的地形因素,建立降水量与各地形因子（海拔高度、经度、纬度）之间的关系,可以为流域内水资源和水环境研究提供良好基础。本实验利用1985—2004年甘肃省天水市降水量随海拔高度和地形经纬度变化的相关基础数据资料,运用最小二乘法进行线性回归分析,并在此基础上进行插值,对降水量信息进行基于影响因素的协同插值,建立降水量与地形因子的关系模型,分析出降水区域信息,进而对其变化规律进行总结,求出相关系数,用以得到地形对降水量的影响因素及程度,最终得出定性和定量结果,为后期各类降水的地形影响分析提供了有效参考。     

乌江中下游流域极端降水频数和强度浅析

利用1987—2017年乌江中下游流域思南、德江、沿河三站国家站逐日降水数据,采用95位百分位法定义极端降水事件发生阈值,运用统计学方法分析乌江中下游流域极端降水事件频数和强度的特征,基于MK非参数检验方法对极端降水事件频数和强度长期变化趋势进行检验。研究近31年乌江中下游流域三站极端降水频数和强度的特征与关系,结果表明,乌江中下游流域思南、德江、沿河近31年来发生极端降水事件阈值分别为31.5 mm、31.2 mm、33.5 mm,平均极端降水频数分别为7.6 d、8.1 d、7.5 d,平均极端降水强度分别为52.3 mm/d、53.4 mm/d、55.3 mm/d,近31年来三站发生极端降水事件的频数和强度总体有上升的趋势,日降水量大于100 mm的极端降水事件主要集中出现在6月和7月,典型极端降水事件年发生概率为45%。     

1751—1911年黄河中下游决溢与气候波动

根据史料记载黄河中下游决口的发生次数、宽度、河工修缮经费3个指标,对河流决溢程度进行量化,重建了1751—1911年共161年的变化序列,与同时期黄河中游旱涝等级序列变化进行对比,结果显示,黄河中游降水变化与中下游河流决溢及洪涝灾害事件的变化基本同步,在1760,1785,1820,1880至1900年代前后的波动对应最显著。认为清中后期气候波动对黄河决溢及洪涝灾害发生有着重要影响,中下游决溢主要受中游降水异常偏多所致。     

红河流域降水量的时空变异特征

 利用红河流域52个观测站的43a日降水资料,针对年、湿季和干季降水量和降水倾向率等统计量,采用ArcMap的反距离加权插值法进行插值与分类处理,生成了红河流域年、湿季和干季降水量的空间分布图,实现了气候趋势特征指数的空间化处理.对红河流域年、湿季和干季降水量等的时空分异特性进行综合分析得出:43a来,红河流域年降水呈现上升趋势,空间上主要表现为除了元江干流中下游、盘龙河北部和东北部有下降趋势外,其它地区都呈上升趋势;湿季和干季间降水量变化趋势差异较大,相对于年降水量空间分布而言,湿季具有下降趋势的地区扩大到整个流域中部,而干季降水量在整个流域几乎都呈上升的趋势;因出现在干季降水量有所增加,而在雨季的降雨量有所减少,因而降低了干旱和洪灾的发生机率.     

地理地形因子对长江中下游平原降水空间分布影响的估算和分析

本文以长江中下游平原为研究区,采用2001-2010十年的降水整编资料、NCEP风向资料以及DEM数据,利用偏最小二乘法（PLS）对长江中下游平原一月、四月、七月、十月的降水空间分布与地理地形因子及风向因子的关系进行分析、检验和讨论。结果表明：与普通克里格插值法对实测降水量进行降水空间分布估算结果相比,加上地理地形因子及风向因子后的PLS回归模型更能直观反映出该区降水空间分布受到局部地理地形因子及风向因子综合影响的特征,其结果能为该区实行因地制宜的工农业生产提供科学的指导。     

黄河下游降水与海温的关系

采用相关、回归分析的方法,对黄河下游降水与全球海温的关系进行了分析,揭示了不同海芡的海温对降水的影响,寻找出关键区和关键时段,建立了主汛期7,8月降水的预报方程,为黄河下游旱涝趋势预报提供了可靠的预报因子。     

喀斯特流域结构与枯水径流研究

从喀斯特流域系统出发 ,阐述了喀斯特流域结构的分类和特性 ,并从枯水退水过程及枯水径流效应角度阐明喀斯特流域结构复杂。在分析流域面积形态结构时 ,利用了流域多年平均降水入渗模数推求其枯水发生前月的降水入渗量 ,并证明用枯水发生前月的降水入渗量与枯水发生月月均径流模数来反映流域枯水期的闭合性是可行的。同时也揭示了流域结构与枯水径流功能的过程响应关系 ,再一次证明喀斯特流域的系统性     

TRMM卫星LIS闪电资料在数值模式中的应用

利用热带降雨测量卫星（TRMM）上闪电成像仪（LIS）和测雨雷达（PR）资料,得到了LIS闪电发生率与PR对流降水之间的统计关系。将由LIS闪电数据反演的对流降水等资料,连续同化加入到改进的区域预报模式（ARPS）的初始场中,对江淮流域暴雨进行模拟,结果显示暴雨的中心位置和强度预报都得到了明显的改善。     

东江流域降水空间分布模式识别

 一定区域范围内,近地层气象因子往往是在统一的构造背景控制下形成的,降水、气温、蒸发等气象因子具有自相似性特点。以广东省东江流域内29个雨量观测站点1956-2005年月平均降水资料为样本,运用信息熵原理中有向信息传输指数研究了雨量观测站点之间的信息传输特征,并结合聚类分析方法界定各观测站的所属关系,提出了基于信息熵原理的流域降水空间分布模式识别方法,从而为流域水文要素空间分布模式识别和水资源利用方案提供重要理论和实践依据。     

用区域气候模式对1951——2000年我国夏季降水的模拟

为了检验区域气候模式对我国夏季降水的模拟能力,利用高分辨率区域气候模式RegCM3对1951?2000年的夏季中国区域降水进行了数值模拟。初始值及边界值取自美国国家环境预测中心(NCEP)和国家大气中心(NCAR)的全球再分析资料。每年的模拟积分时段从5月1日开始到9月1日结束, 但是每年降水量的分析只使用6?8月的模拟结果。主要结论如下: (1) 从全国平均总降水量看,该区域模式的模拟结果与观测比较接近,明显好于NCEP的降水资料,但模拟的降水量空间分布不理想; (2) 从降水量距平的空间分布来看,该区域模式对我国的东北夏季降水的模拟结果明显好于全国其他地区,黄河中下游最差; (3) 从时间分布上看,该模式模拟能力呈现出明显的年代际变化,20世纪60年代及90年代模拟较好,也比较稳定,70年代及80年代的模拟能力呈大起大落不稳定状态; (4) 模式未能模拟出70—80年代我国降水偏少的观测事实,说明模式对我国夏季降水年代际变率的模拟能力不足。     

用区域气候模式对1951—2000年我国夏季降水的模拟

为了检验区域气候模式对我国夏季降水的模拟能力,利用高分辨率区域气候模式RegCM3对1951—2000年的夏季中国区域降水进行了数值模拟。初始值及边界值取自美国国家环境预测中心(NCEP)和国家大气中心(NCAR)的全球再分析资料。每年的模拟积分时段从5月1日开始到9月1日结束,但是每年降水量的分析只使用6—8月的模拟结果。主要结论如下:(1)从全国平均总降水量看,该区域模式的模拟结果与观测比较接近,明显好于NCEP的降水资料,但模拟的降水量空间分布不理想;(2)从降水量距平的空间分布来看,该区域模式对我国的东北夏季降水的模拟结果明显好于全国其他地区,黄河中下游最差;(3)从时间分布上看,该模式模拟能力呈现出明显的年代际变化,20世纪60年代及90年代模拟较好,也比较稳定,70年代及80年代的模拟能力呈大起大落不稳定状态;(4)模式未能模拟出70—80年代我国降水偏少的观测事实,说明模式对我国夏季降水年代际变率的模拟能力不足。     

夏季江淮流域暴雨的特征及与早涝的关系

基于1954--2004年全国743站降水资料和NCEP／NCAR月平均500hPa风场资料,分析了夏季江淮流域暴雨的气候分布和年代际变化特征．结果表明,江淮流域的暴雨降水存在明显的区域差异,局地暴雨频繁,具有明显的年代际变化特征,1990年代是高值期．通过相关和合成分析发现,暴雨与洪涝的关系密切,涝年暴雨降水可占到总降水的50％左右;1990年代,暴雨降水对洪涝的贡献明显增大．本文还分析了夏季暴雨年代际变化的500hPa环流背景,发现1990年代暴雨明显偏多的因素是：1,蒙古上空存在异常的反气旋环流,有利于中高纬地区的冷空气南下,长江以北地区盛行异常的东北风;2,西太平洋副热带高压加强,增强了低纬海洋上空水汽的向北输送．富含水汽的异常西南气流和北方地区异常的东北气流在江淮流域上空交汇,存在明显的风切变,导致较强的上升运动,易于产生强降水．     

甘肃省陇南市白龙江流域泥石流灾害事件与降水特征的关系

甘肃省陇南市白龙江流域泥石流灾害事件高发区与暴雨中心、高发期与暴雨集中期均有很好的对应关系.短时间强降水是激发该区域泥石流的主要降水类型,10 min雨强可以作为该区域泥石流预报因子,灾害事件当次降水量和10 min雨强的函数关系可以用于估算研究区不同区域泥石流临界降水量.沟谷沿岸中、低植被覆盖下的砂岩、粉砂岩、泥岩、千枚岩等软弱岩层区,在强降水条件下较短时间内就会发生泥石流灾害,应在该区域加大防灾减灾力度.     

夏季江淮流域暴雨的特征及与旱涝的关系

基于1954-2004年全国743站降水资料和NCEP/NCAR月平均500hPa风场资料,分析了夏季江淮流域暴雨的气候分布和年代际变化特征.结果表明,江淮流域的暴雨降水存在明显的区域差异,局地暴雨频繁,具有明显的年代际变化特征,1990年代是高值期.通过相关和合成分析发现,暴雨与洪涝的关系密切,涝年暴雨降水可占到总降水的50%左右;1990年代,暴雨降水对洪涝的贡献明显增大.本文还分析了夏季暴雨年代际变化的500hPa环流背景,发现1990年代暴雨明显偏多的因素是:1,蒙古上空存在异常的反气旋环流,有利于中高纬地区的冷空气南下,长江以北地区盛行异常的东北风;2,西太平洋副热带高压加强,增强了低纬海洋上空水汽的向北输送.富含水汽的异常西南气流和北方地区异常的东北气流在江淮流域上空交汇,存在明湿的风切变,导致较强的上升运动,易于产生强降水.     

云南省秋季降水强度时空演变特征及其对降水量影响分析

本文选取云南省1979-2016年125个气象台站秋季逐日降水量资料,利用Mann-Kendall趋势分析和突变检验方法,研究了秋季降水量降水强度趋势变化规律,发现年均降水量及小雨、中雨、大雨等级雨强大部分站点呈下降趋势,少数站点呈上升趋势;暴雨等级降水强度差异较大;年均雨强在较多站点存在显著性突变.应用经验正交函数(EOF)分解方法分析了秋季降水时空分布特征,从第一、二模态发现多年平均降水量从南向北逐渐减少,主要特征是大范围区域降水具有一致性,其次为滇中及以东以南与滇西及滇西北地区反向变化空间分布型态,这与云南省过去几十年天气状况及极端降水现象相符合.而后,分析了降水强度和降水日数对降水量的影响程度及其差异性.以雨强贡献大于雨日贡献为正,发现对于多年小雨、中雨、大雨等级,全局为负且具有一致性.年均降水量主要表现为西南、西北、东南地区为正,滇中及东部东北地区为负.至于暴雨,两者贡献值百分比差异明显且幅度较大,东北为负,西南为正,由东北向西南递增.可以认为雨量等级越大,降水强度对降水量影响越大.本研究在云南省降水研究中具有重要的现实意义.     

TRMM月降水产品在西北内陆河流域的适应性定量分析

利用1998-2008年56个气象台站降水资料,结合TRMM月降水产品,通过对TRMM3B43降水数据在不同气候区、不同时空尺度的精度对比分析,探讨了卫星遥感反演降水产品在中国西北内陆河流域的适应性.结果表明:TRMM探测的月降水数据与实测月降水数据在整体上具有较好的一致性和线性相关性,相关系数为0.76,效率系数为0.58,其探测的降水量比观测值略大;TRMM在高原气候区月降水量的探测效果要优于在西风带区的;TRMM数据所反映的降水量的年内变化过程和实测降水量结果基本一致,但在具体的量上有一定的差异,表现为对降水相对集中的5-9月低估实测降水量,而在降水较少的10月-次年4月高估实测降水量,反映了TRMM对较大强度降水量的探测能力不足.流域多年平均降水量呈现南、北部大,中部小的格局,降水量的高值中心主要出现在高山地区,高达300 mm;而受西风环流影响的塔里木盆地东南面的且末-若羌一带、吐鲁番盆地和受高原区影响的柴达木盆地为极端干旱少雨区,降水量均不足100 mm.     

黑龙江省依安县近41a降水变化特征分析

利用依安县1971-2011年降水观测资料,采用线性倾向估计、累积距平、移动平滑等方法对近41a降水变化特征及变化趋势进行分析,得出近41a依安县年降水量呈缓慢增多趋势,且有15a、16a的周期变化。夏季降水量增多明显,秋季降水量却呈减少趋势。年降水量的增长主要源于夏季降水增长的贡献。同时,年降水增多、雨日增多、暴雨日减少,表明依安地区强降水的危害并不明显。     

青藏高原春季冷暖对我国东南地区春夏转换时期降水异常的影响

目的分析青藏高原主体部分(80°~100°E,27.5°~37.5°N)春季气温与中国东南地区春末夏初降水量变化的关系,为区域短期气候预测提供依据。方法运用滑动平均、距平、合成分析等方法分析了高原春季冷暖与中国东南地区春夏转换时期降水异常的相关性,进而讨论了与之相联系的大气环流特征。结果表明春季高原暖年中国东南地区晚春降水量偏多,初夏降水量偏少;春季高原冷年中国东南地区晚春降水量偏少,初夏降水量偏多。结论青藏高原春季持续偏冷或偏暖,春季对中国东南地区春夏转换时期降水异常带来明显影响。     

祁连山北部流域水文相似性与出山径流总量的估计

祁连山北部河流的出山径流对河西走廊水资源的形成具有决定性作用.过去对大型出山河流的水文观测和分析基本确定了祁连山北部的降水产流模式,但由于小型河流缺少观测,对出山径流总量的估计仍然存在很大的不确定性.本文根据疏勒河流域、黑河流域和石羊河流域山区水文观测和气象数据,采用统计模型分析了祁连山北部流域降水-径流关系的相似性.结果表明流域出山流量与汇水面积呈现非线性增加趋势,而蒸散系数随干旱指数增大按照一定的非线性趋势下降.高程效应使得流域出山流量近似取决于平均降水量的单一函数,由此估算出祁连山北部的全部出山流量可达(72.3~84.3)×10~8 m~3·a~(-1),其中石羊河流域、黑河流域的计算结果都大于前人估计值.疏勒河流域的蒸散作用偏强,径流估计值需要进行校正.流域水文相似性有利于减轻水文和气象观测不足造成的影响.